Борис Ляпунов - Неоткрытая планета
Расширяющаяся Земля? Совсем наоборот, утверждают сторонники сжатия нашей планеты. Откуда взялась бы необходимая для этого и совершенно фантастическая энергия? Американские ученые подсчитали, что даже если бы весь земной шар состоял из взрывчатки, то, взорвавшись, он не увеличился бы настолько, чтобы на нем смогли разместиться океаны. Профессор Л. Эдьед добавляет: океанические впадины и материковые платформы как раз и возникали при сжатии, причем вода выделялась из магмы, а бассейны углублялись.
Мантию нельзя растянуть, делают многие геологи вывод. Откуда же взяться тогда расширяющейся Земле?
Итак, идут оживленные дискуссии и споры.
Спор о том, путешествуют ли материки или нет, может решить опять-таки спутник. Надо наблюдать, как движется он вокруг Земли, как меняется его положение на небе. Надо в течение нескольких лет понаблюдать за ним одновременно с разных континентов, тогда станет ясным: изменяется ли расстояние между Европой и Америкой, Африкой и Австралией.
Промежуток между Америкой и Англией, например, увеличивается на пять сантиметров в год, утверждает английский ученый Блэккет.
По мнению некоторых австралийских ученых, их материк дрейфует вот уже около ста миллионов лет. На свое теперешнее место Австралия приплыла из южнополярных областей. И сейчас дрейф продолжается — со скоростью пяти сантиметров в год.
Пусть перемещения материковых глыб ничтожны — всего какие-нибудь сантиметры в год. Все равно они не ускользнут от нас, потому что космический землемер произведет измерения с исключительной точностью — как раз до сантиметров.
То затихает, то вспыхивает спор. Понадобятся еще дополнительные факты.
И только тогда появится на свет взамен разных гипотез одна подлинно научная теория.
* * *Все-таки у геофизиков положение незавидное!
Даже вопрос о том, что такое земная кора, вызывает споры.
— Земная кора многоэтажна. Но и по сей день нет никакой уверенности, что мы правильно представляем ее архитектуру, — говорит В. Белоусов.
Ведь понятие «кора» появилось тогда, когда думали, что Земля — погасшая звезда, раскаленный когда-то шар, который, остывая, покрылся твердой коркой. Но на самом деле не горячей, а холодной была вначале планета — так думает теперь большинство ученых. Что же считать корой? Кроме границы Мохо, есть и другие переходы, сама наружная оболочка оказалась слоистой — ее слагают разные породы, с различными свойствами.
— Это зона, где все происходит нормально, где давление и температура еще не повлияли на вещество и химические реакции идут как обычно, утверждают одни.
— Это слой кристаллический, за которым расположено тоже твердое, но уже аморфное вещество, — говорят другие.
— Это оболочка, где температура не столь высока, чтобы могли расплавиться все известные нам породы, — считают третьи.
И так далее…
Может быть, эта приблизительно стокилометровая толща, скажем по-прежнему, коры — есть та кухня, где Земля ведет себя геологически наиболее активно, где происходят перемещения и сдвиги, различные превращения глубинного вещества, где скапливается и освобождается энергия, где расположен ее, образно говоря, «кипящий» слой. Так предлагает по-новому определить понятие коры профессор Г. Л. Поспелов.
Как же досадно, что десятки и сотни километров и даже миллионы за пределами планеты куда более доступны, чем километры в земной толще! Если соберутся планетологи, то хотя и далеки от нас планеты, дело обстоять будет лучше. Они, проникая в космос, уже начинают извлекать пользу из того, что дает им ракета, а польза немалая, и это становится видным с самых первых шагов.
Луну они засняли, магнитное поле близ нее измеряли, уже забрасывались туда лаборатории-автоматы. К Марсу и Венере они посылали автоматические корабли. В самом межпланетном пространстве уже проложены трассы множества спутников и ракет.
Если же попросить геологов не только показывать, но и рассказывать, то похвастаться они могли бы немногим.
А кое-что все-таки есть. Этому «кое-что» не сравниться с такими трофеями, как снимки, на которых видно невидимое полушарие Луны, и снимки Марса вблизи.
А другие трофеи, добытые с помощью все тех же межпланетных станций? Они, конечно, не столь наглядны, как снимок, сделанный за тридевять земель, хотя и не менее удивительны: благодаря им — радиосигналам издалека — уже заполнен целый ряд пустых раньше строчек в анкете Луны и Солнца, самого космоса и самой Земли. И радиошифровки приборов уже рассказывают, как жарко на Венере, холодно ли на Марсе.
* * *Что же удалось добыть геологам? Они уже начали охотиться за таинственным веществом земных недр.
Шахты на суше, где до загадочного подкорового вещества, до мантии, довольно далеко, не дали ясного ответа.
Не надо думать, что мантия — это какая-то тонюсенькая прослойка: ею заполнено две трети объема всей Земли! Да и к тому же именно в ней происходит почти все, что присуще Земле в целом. И она тоже оказалась слоистой. Спутник сказал правду: подкоровое вещество неоднородно.
Заглянем в прошлое: из мантии появились материки, она же причина рождения океанов. Материки движутся опять-таки, словно плавая в мантии. Не есть ли мантия то протовещество, из которого рождаются все минералы? Их великое множество. Но в глубинах по-разному действуют и давление и нагрев. Это-то и дает в конце концов богатый ассортимент непохожих друг на друга минералов. Из породы, похожей по свойствам на мантию, пробовали выплавить и гранит и базальт. Получилось! Предположение, проверенное пока лабораторным путем. Другая проверка будет в лаборатории, устроенной природой в недрах Земли.
Почему слово «мантия» все чаще и чаще произносится геофизиками и геологами?
Да потому, что изучение этого загадочного слоя Земли поможет многое узнать о причинах столь бурной жизни планеты. О вулканах, землетрясениях, происхождении горных пород, о движениях коры, о том, стоят ли на местах или действительно дрейфуют континенты… О явлениях всепланетных масштабов рассказала бы мантия, если… если удастся в нее проникнуть. Впрочем, оказалось, что местами (речь идет об океаническом дне, о трещинах, где кора тонка) глубинное вещество поднимается на поверхность. Как, каким путем, — еще неизвестно. То ли оно бродит и под давлением изнутри выжимается вверх, то ли виновны здесь неведомые пока силы.
А обломок — тяжелый, черный с зеленоватыми прожилками, — поднятый со дна Индийского океана драгами «Витязя» из трещины, видимо, и на самом деле подарок глубин. Конечно, драга принесла этот кусочек не в первозданном виде: по дороге ко дну менялись температура и давление, а на дне встретилась морская вода. Тем не менее, считает советский ученый Г. Б. Удинцев, перед нами вещество мантии. И добыли его мы до того, как бур проник за границу Мохо. Интереснейшее открытие! И вслед за «Витязем» отправились туда же другие наши корабли.
Да, там, в рифтовых долинах, есть участки поднявшейся мантии; они более нагреты, сильнее излучают тепло. Да, там земля под водой содрогается от непрерывных толчков — сотни землетрясений отмечали донные сейсмографы ежедневно. Да, там рождаются руды — образцы их тоже достали со дна.
И все это говорит о том, что мантия должна быть для геологов целью номер один. Как ни велики трудности, но, вероятно, за одним проектом последует другой, за верхней мантией — нижняя. Геокосмическая программа, хотя она займет годы, принесет науке о Земле достоверные знания…
Ближайшая цель — граница Мохо, раздел двух слоев: коры и мантии, а до этой цели еще достаточно далеко. Но тут же приходит на помощь подсказка, за которую двойку не надо ставить: где ближе всего этот раздел? Под ложем океанов!
Это поразительная особенность. Почему она появилась, опять-таки ученые спорят до сих пор.
Предполагают: тридцать — сорок, а под горами и до восьмидесяти километров — такова толщина земной коры континентальной. И всего пять — восемь километров от дна океана до границы Мохо.
Совершенно разное у них устройство. Гранит и базальт подстилают материки, только базальт составляет ложе океана. Впрочем, слова «гранит» и «базальт» надо взять в кавычки: там должны быть породы, близкие по типу к ним.
Не только взрывные волны и землетрясения говорят об этом.
Начнем изменять силу тяжести на воде и на суше. Она окажется одинаковой почти всюду. Но ведь она зависит от массы, а значит, от плотности! Плотность воды очень мала. Как же тонкая океаническая кора может сравниться с материковой?
Большая плотность базальтов — вот в чем один секрет. Малая толщина базальтового слоя — секрет номер два. Тяжелая мантия — подкоровое вещество — здесь ближе к земной поверхности.
Во время прошедшего Международного геофизического года был получен совершенно неожиданный результат. В Черном море обнаружена кора океанического типа. Был ли там в прошлом океан или он будет там когда-нибудь? В который раз приходится сказать: покажет время…